近日麻省理工學院天體物理學家、行星科學家Sara Seager等人通過實驗發現,大腸桿菌和酵母菌能夠在氫含量為100%的大氣環境中生存、繁衍。這一結果展示了地球生命在極端環境中的頑強生命力,同時也提升了木星等氣體巨行星大氣中存在生命的可能性。
這是2月17日朱諾探測器拍攝的木星。木星大氣的主要成分是氫。NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Kevin M. Gill
氫是宇宙中最基本,也是含量最豐富的元素。很多行星大氣的主要成分是氫。恆星和星雲的主要成分也是氫。
在發表在《自然:天文學》雜誌上的論文中,Sara Seager表示,儘管氫對生命無害,但是在尋找地外生命的過程中,人們通常會忽略掉那些大氣主要成分為氫的行星。
Sara Seager希望研究人員今後可以把那些以前不會被列為研究對象的系外行星,納入到地外生命研究的範疇中來。實際上富氫大氣通常十分濃厚,這樣的行星也要比其他行星更容易觀察。
實驗中,大腸桿菌和酵母菌在氫含量為100%的大氣環境中生長速度要比在正常地球環境中慢。這是正常的。因為在缺氧環境中,這些細菌只能通過發酵獲得食物,而通過這種方式產出的能量比較少。
雖然實驗結果表明生命可以在純氫大氣中生存,但是宇宙中應該不太可能存在大氣成分為純氫的行星。現實總是複雜的,行星的大氣成份也是一樣。
如此說來,我們在木星、土星、天王星和海王星上發現生命的可能性也大增。但也不要抱太大希望,因為那裡的環境實在太惡劣了。不過理論上,宇宙中有可能存在大氣層厚度適中且其主要成分為氫的大型巖質行星。或許我們可以在那裡碰碰運氣。
參考:
Laboratory studies on the viability of life in H2-dominated exoplanet atmospheres
https://www.nature.com/articles/s41550-020-1069-4